一种锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺的制作方法
【专利摘要】一种锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，包含以下步骤：(1)将镀铜镍锌基合金残渣粉碎，过80～140目筛，将过筛后所得进行磁选；(2)非磁性物加低温熔剂，熔出锌锭，残渣碱溶后过滤，除去滤渣，滤液电解得锌锭，电解液返回作为碱溶溶剂循环使用；(3)磁性物加入溶镍溶剂、氧化剂，过滤，滤饼内所得即为铜，加工后成铜产品；所得滤液为含镍溶液，将沉镍剂放入含镍溶液后过滤，所得滤饼加工后得镍产品；(4)将再生剂放入(3)所得滤液中，过滤，所得滤饼为副产品；滤液循环回步骤(3)中为溶镍剂使用。本发明工艺流程简捷易操作，成本低，能对废液进行再回收，减少了废液对环境的污染，有用物质与金属分离快回收利用率高，投资少，生成本低，经济效益好。
【专利说明】一种锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属回收工艺方法，特别涉及一种锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺。
【背景技术】
[0002]锌基合金为以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有招、铜、镁、镉、铅、钛等。锌基合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔。镀铜镍的锌基合金，该类锌基合金回收时，经过高温将锌熔融出，回收锌后剩余的残渣即为锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣，一般该残渣内含有质量百分数60~70%的锌、5~9%铜、10~15%镍与极少量的铁和铝混合物。目前对锌铜镍的分离方法，有溶剂萃取法；非氧化性稀酸介质下的溶解法，酸性条件下的离子交换法等。但是，这些工艺方法较为繁琐，成本较高，如溶剂萃取法有机溶剂易挥发造成污染等。所以对于锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣中少量的锌、铜、镍很多工厂都作为废弃物处理。
[0003]铜是一种化学元素，它的化学符号是Cu (拉丁语=Cuprum)，其原子序数是29，是一种过渡金属。铜是人类发现最早的金属之一，也是人类广泛使用的第一种金属。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，又因为有光泽，容易加工，因此被用于制造货币。铜也被用于制造武器、器皿以及电缆。
[0004]镍是一种重要的工业用金属原料，其产品用途广泛。镍可用来制造各种不锈钢以及与铜、铁、铬、钴等金属形成各种具有抗腐蚀、耐高温等优良性能的合金，广泛用于飞机，船舶、化工、石油、电子、电器等方面。活性镍粉在有机化学工业用作加氢反应的催化剂。硫酸镍用于制造尤其的催化剂、还原染料的媒染剂、金属着色剂；氧化镍用于磁性材料、冶金、蓄电池和显像管工业等。
[0005]锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣中仍旧含有锌、铜、镍，直接丢弃一是使得资源浪费，另一个是会对环境造成污染。现今随着化学工业的不断发展，金属废弃物也呈不断上升的趋势，人们也越来越注重对其的回收利用。因此，如何解决既能回收残渣中的锌、铜、镍，回收工艺又较为简单、不造成二次污染、回收成本又较低的问题，亟需解决。
【发明内容】
[0006]本发明利用简单的工艺方法，较低的成本，实现对锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣中含有的铜、镍和残留的锌的回收，使得残渣中的铜、镍和残留的锌能实现二次利用，变废为宝的同时，减少了对环境的污染。
[0007]本发明技术方案如下:
[0008]一种锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，包含以下操作步骤:
[0009](I)将锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣粉碎，过80~140目筛，将过筛后所得进行磁选;
[0010](2)将磁选后非磁性物加低温熔剂，熔出锌锭，熔锌后残渣进行碱溶然后过滤，除去滤渣所得滤液进行电解得到锌锭，电解液返回碱溶步骤作为碱溶溶剂循环使用；
[0011](3)磁性物加入溶镍溶剂、氧化剂，过滤，滤饼内所得即为铜，经加工后成铜产品；所得滤液即为含镍溶液，将沉镍剂放入含镍溶液中，搅拌然后过滤，使镍离子形成化合物沉淀，过滤，所得滤饼加工后即得镍产品；
[0012](4)将再生剂放入步骤(3)中加沉镍剂过滤后所得滤液中，形成沉淀，再一次进行过滤，所得滤饼经加工后包装成副产品；滤液循环回步骤(3)中作为溶镍剂再次使用。
[0013]其中，步骤(2)中所述低温熔剂加入量为锌基合金镀铜镍熔锌后残渣重量的8~15%。
[0014]其中，步骤(2)中所述的低温熔剂包含以下组分:氯化钾与氯化镁，所述氯化钾与所述氯化镁的重量比为1:1~1:1.3。
[0015]其中，步骤(2)中所述的氧化剂为氧气、双氧水中的一种。
[0016]其中，步骤(2)中所述的溶镍溶剂为盐酸或含铜离子的盐。
[0017]其中，所述的沉镍剂为碳酸钙。
[0018]其中，所述的再生剂为硫酸。
[0019]其中，步骤(3)与步骤(4)中所述的加工为洗涤、烘干、粉碎。
[0020]其中，所述的过滤为用板框压滤机或真空过滤机进行过滤。
[0021]其中，步骤(3)中或将所得含镍溶液直接进行电解得到镍金属，无需放入沉镍剂以及进行步骤(4)即可直接得到镍金属。
[0022]使用上述所述溶镍溶剂、氧化剂、沉镍剂均需要过量，再生剂用量和与其发生反应的物质为1:1的关系。
[0023]此外，当步骤(2)中所添加的为含铜离子的盐时，无需加入氧化剂。
[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0025]本发明工艺方法简捷易操作，所用药剂、设备较为常规、易得，对锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣中含有的少量的锌、铜、镍分别进行回收，回收成本较低，回收工艺简单易操作，使锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣变废为宝的同时又能降低对环境的污染；其中低温剂是旨在保护熔锌过程中锌不被氧化，降低熔炼温度同时增强流动性，使得锌不被氧化、质量较好。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0027]以下参照【具体实施方式】来进一步描述本发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受制于本发明的实施方式。实施例中氯化钾、氯化镁、硫酸、盐酸皆为市售。
[0028]实施例1
[0029]称取0.5kg的氯化钾、0.5kg的氯化镁混合并搅拌均匀，制成低温熔剂备用；10kg
锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣，内含质量百分数60~70%的锌、5~9%铜、10~15%镍与极少量的铁和铝混合物，将锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣进行粉碎，粉碎后过100目筛，将过筛后的洛粉通入干选筒式弱磁场磁选机内进行磁选，磁选后非磁性物即锌排出磁选机外加入上述制备好的低温熔剂，与锌混合搅拌然后放进熔炉熔解后压成锌锭，熔锌后残渣进行碱溶，所用的碱溶液为氢氧化钠溶液，碱溶后将溶液通入真空过滤机进行过滤，去掉滤渣，所得滤液放入电解槽中进行电解，析出锌，即为锌锭，电解液返回碱溶步骤循环使用。磁选后磁性物即大多数为铜、镍混合物，在该混合物中加入3kg的盐酸以及过量的氧气，氧气作为氧化剂，促进镍溶解形成镍离子溶液，铜不与盐酸反应仍为固体存在于溶液中，将该混合溶液通入1#液压压紧的板框压滤机中进行过滤，滤饼内物质即为铜，将铜洗涤、烘干后进行粉碎后即得铜产品；所得滤液为镍溶液，将碳酸钙放入滤液中，使得镍离子沉淀，然后通入2#液压压紧的板框压滤机中进行过滤，所得滤饼即为含镍产品，将含镍产品经洗涤、烘干和粉碎后进行包装成镍产品；所得滤液含有Ca2+、Cl—等加入与反应物为1:1的量的硫酸，使得Ca2+生成沉淀钙盐，Cl—生成盐酸 ，将该溶液通入3#液压压紧的板框压滤机中进行过滤，所得滤饼为钙盐沉淀，将钙盐沉淀经洗涤、烘干后进行包装，成为副产品；滤液为盐酸，作为溶镍剂进行循环使用。
[0030]实施例2
[0031]称取0.37kg的氯化钾、0.43kg的氯化镁混合并搅拌均匀，制成低温熔剂备用；IOkg锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣，内含质量百分数60~70%的锌、5~9%铜、10~15%镍与极少量的铁和铝混合物，将锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣进行粉碎，粉碎后过80目筛，将过筛后的渣粉通入干选筒式弱磁场磁选机内进行磁选，磁选后非磁性物即锌排出磁选机外加入上述制备好的低温熔剂，与锌混合搅拌然后放进熔炉熔解后压成锌锭，熔锌后残洛进行碱溶，所用的碱溶液为氢氧化钠溶液，碱溶后将溶液通入真空过滤机进行过滤，去掉滤渣，所得滤液放入电解槽中进行电解，析出锌，即为锌锭，电解液返回碱溶步骤循环使用。磁选后磁性物即大多数为铜、镍混合物，在该混合物中加入过量的；氯化铜溶液，促进镍溶解形成镍离子溶液，析出铜离子，将该混合溶液通入3#真空过滤机中进行过滤，滤饼内物质即为铜，将铜洗涤、烘干后进行粉碎后即得铜产品；所得滤液为镍溶液，将镍溶液通入电解槽中进行电解，得到镍单质。
[0032]实施例3
[0033]称取0.65kg的氯化钾、0.85kg的氯化镁混合并搅拌均匀，制成低温熔剂备用；IOkg锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣，内含质量百分数60~70%的锌、5~9%铜、10~15%镍与极少量的铁和铝混合物，将锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣进行粉碎，粉碎后过140目筛，将过筛后的渣粉通入干选筒式弱磁场磁选机内进行磁选，磁选后非磁性物即锌排出磁选机外加入上述制备好的低温熔剂，与锌混合搅拌然后放进熔炉熔解后压成锌锭，熔锌后残洛进行碱溶，所用的碱溶液为氨水，碱溶后将溶液通入真空过滤机进行过滤，去掉滤洛，所得滤液放入电解槽中进行电解，析出锌，即为锌锭，电解液返回碱溶步骤循环使用。磁选后磁性物即大多数为铜、镍混合物，在该混合物中加入过量的盐酸、双氧水，双氧水作为氧化剂，促进镍溶解形成镍离子溶液，铜不与盐酸反应仍为固体存在于溶液中，将该混合溶液通入1#液压压紧的板框压滤机中进行过滤，滤饼内物质即为铜，将铜洗涤、烘干后进行粉碎后即得铜产品；所得滤液为镍溶液，将碳酸钙放入滤液中，使得镍离子沉淀，然后通入2#液压压紧的板框压滤机中进行过滤，所得滤饼即为含镍产品，将含镍产品经洗涤、烘干和粉碎后进行包装成镍产品；所得滤液含有Ca2+、Cl—等加入与反应物为1:1的量的硫酸，使得Ca2+生成沉淀钙盐，Cl—生成盐酸，将该溶液通入3#液压压紧的板框压滤机中进行过滤，所得滤饼为钙盐沉淀，将钙盐沉淀经洗涤、烘干后进行包装，成为副产品；滤液为盐酸，作为溶镍剂进行循环使用。
[0034]本发明工艺方法简捷易操作，所用药剂、设备较为常规、易得，对锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣中含有的少量的锌、铜、镍分别进行回收，回收成本较低，回收工艺简单易操作，使锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣变废为宝的同时又能降低对环境的污染；其中低温剂是旨在保护熔锌过程中锌不被氧化，降低熔炼温度同时增强流动性，使得锌不被氧化、质量较好。
【权利要求】
1.一种锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于，包含以下操作步骤: (1)将锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣粉碎，过80~140目筛，将过筛后所得进行磁选； (2)将磁选后非磁性物加低温熔剂，熔出锌锭，熔锌后残渣进行碱溶然后过滤，除去滤渣所得滤液进行电解得到锌锭，电解液返回碱溶步骤作为碱溶溶剂循环使用； (3)将磁选后磁性物加入溶镍溶剂、氧化剂，过滤，滤饼内所得即为铜，经加工后成铜产品；所得滤液即为含镍溶液，将沉镍剂放入含镍溶液中，过滤，所得滤饼加工后即得镍产品; (4)将再生剂放入步骤(3)中加沉镍剂过滤后所得滤液中，再一次进行过滤，所得滤饼经加工后包装成副产品；滤液循环回步骤(3)中作为溶镍剂再次使用。
2.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:步骤(2)中所述低温熔剂加入量为锌基合金镀铜镍熔锌后残渣重量的8~15%。
3.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于，步骤(2)中所述的低温熔剂包含以下组分:氯化钾与氯化镁；所述氯化钾与所述氯化镁的重量比为1:1~1:1.3。
4.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:步骤(2)中所述的氧化剂为氧气、双氧水中的一种。
5.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:步骤(2)中所述的溶镍溶剂为盐酸或含铜离子的盐。
6.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:所述的沉镍剂为碳酸钙。
7.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:所述的再生剂为硫酸。
8.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:步骤(3)与步骤(4)中所述的加工为洗涤、烘干、粉碎。
9.根据权利要求1所述锌基合金镀铜镍熔锌后的残渣回收新工艺，其特征在于:步骤(3)和步骤(4)中所述的过滤为用板框压滤机或真空过滤机进行过滤。
10.根据权利要求1所述镀铜镍锌基合金残渣回收工艺方法，其特征在于:步骤(3)中或将所得含镍溶液直接进行电解得到镍金属，无需放入沉镍剂以及进行步骤(4)即可直接得到镍金属。
【文档编号】C22B23/00GK104017992SQ201410218354
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】邱政, 邱纪文 申请人:邱政